毛栓菌胞外 β-(1→3) 葡聚糖：结构解析与抗癌活性研究新发现

在全球癌症发病率持续攀升的当下，寻找高效低毒的抗癌物质成为科研热点。巴拉特高等教育与研究学院Shenbhagaraman Ramalingam等人近期发表于《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院2区，IF：8.5）的一项研究，为我们带来了新惊喜 —— 从毛栓菌Trametes hirsuta中提取的胞外 β- 葡聚糖，展现出显著的抗增殖活性，为天然抗癌药物研发开辟了新路径。

毛栓菌是一种常见的木腐真菌，此前多因生物降解能力受关注，其药用价值却少有人探究。研究团队通过深层液体发酵技术，从毛栓菌的培养液中成功分离出胞外多糖（EPS）。这一过程巧妙利用乙醇沉淀法初步提纯，再经 DEAE 纤维素柱层析精细分离，最终获得了纯度极高的阴离子组分（AF）。令人意外的是，该阴离子组分在总洗脱物中占比高达 89.5%，为后续研究提供了充足的实验材料。

为揭开这种多糖的 “真面目”，研究团队运用多种先进技术对其进行了全面解析。薄层色谱分析证实，该多糖是由葡萄糖聚合而成的葡聚糖。紫外 - 可见光谱显示，其在 260nm 和 280nm 处无特征吸收峰，说明不存在蛋白质和核酸等杂质，纯度极佳。傅里叶变换红外光谱（FTIR）的结果更具说服力，在 876.12cm⁻¹ 和 826.89cm⁻¹ 处的特征吸收峰，明确表明其具有 β- 构型；1019.63cm⁻¹、1118.10cm⁻¹ 和 1187.92cm⁻¹ 处的吸收峰，则印证了葡萄糖残基为吡喃糖形式。而核磁共振（NMR）技术的应用，进一步锁定了其分子结构 ——¹H NMR 在 4.90ppm 和 4.28ppm 处的信号对应端基氢，¹³C NMR 在特定化学位移处的信号分别对应葡萄糖残基的不同碳原子，综合这些数据可确定，该纯化多糖为 β-D (1→3) 葡聚糖。

图1 对照组细胞系和经AF处理细胞系的显微图像

在抗癌活性测试环节，这种 β- 葡聚糖的表现十分亮眼。研究人员采用 MTT 法，分别测试了粗多糖和纯化后的 AF 组分对五种癌细胞系的抑制作用，包括肝癌细胞（HepG2）、喉癌细胞（HEp-2）、结肠癌细胞（HT-29）、前列腺癌细胞（PC-3）以及白血病细胞（MOLT-4）。结果显示，纯化后的 AF 组分抗癌活性显著提升，对结肠癌细胞（HT-29）的抑制效果最为突出，半数抑制浓度（IC₅₀）仅为 365±15μg/mL；对白血病细胞（MOLT-4）和肝癌细胞（HepG2）也展现出较强抑制作用，IC₅₀分别为 436±18μg/mL 和 479±15μg/mL；对喉癌细胞（HEp-2）的抑制效果相对较弱，IC₅₀为 828±21μg/mL；有趣的是，无论是粗多糖还是纯化后的 AF 组分，对前列腺癌细胞（PC-3）均无明显抑制作用。从微观形态上看，经 AF 组分处理后的癌细胞出现明显的凋亡特征，如细胞变圆、单层结构破坏、死亡细胞数量增多等，进一步证实了其抗癌功效（图1）。

这项研究的意义重大，不仅首次系统揭示了毛栓菌胞外 β- 葡聚糖的结构与抗癌活性，还为天然抗癌药物研发提供了新思路。相较于传统化疗药物，这种源于真菌的 β- 葡聚糖毒性更低，且对正常细胞损伤小，有望成为低副作用抗癌药物的重要来源。不过，要将其真正应用于临床，仍有诸多挑战亟待解决。未来还需深入研究其抗癌机制，明确其如何精准作用于癌细胞；开展动物实验验证其体内疗效和安全性，确定合适的剂量范围；探索与传统化疗、放疗联合使用的协同效果，以提升抗癌效率。

 参考文献

Ramalingam S, Ramalingam E, Azeez S, Thiyagarajan D, Sudarson J. Anti-proliferative potential of extracellular beta-glucans isolated from Trametes hirsuta in carcinoma and leukemic cell lines. Int J Biol Macromol. 2025 Apr;304(Pt 1):140644.